2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程 第5課 呼吸燈-說(shuō)課稿

2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第5課呼吸燈-說(shuō)課稿主備人備課成員設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課旨在讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)使用Mixly創(chuàng)意編程軟件，掌握呼吸燈的實(shí)現(xiàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生的編程思維和動(dòng)手能力。結(jié)合天津市中小學(xué)生編程教育的要求，本節(jié)課內(nèi)容緊密聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生在理解硬件編程的基礎(chǔ)上，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)作出具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的作品，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括：培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，使其能夠理解并運(yùn)用編程語(yǔ)言解決實(shí)際問(wèn)題；提升計(jì)算思維，通過(guò)邏輯推理和問(wèn)題解決能力完成程序設(shè)計(jì)；增強(qiáng)創(chuàng)新能力，鼓勵(lì)學(xué)生在理解基本原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行創(chuàng)意編程實(shí)踐；以及強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)合作與交流能力，讓學(xué)生在互助合作中共同進(jìn)步，提高綜合素養(yǎng)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是掌握Mixly編程軟件的基本操作和呼吸燈編程的實(shí)現(xiàn)。具體包括：

-Mixly軟件的界面布局和基本功能，如新建項(xiàng)目、添加硬件組件、編寫代碼等。

-使用PWM（脈沖寬度調(diào)制）來(lái)控制LED燈的亮度變化，實(shí)現(xiàn)呼吸燈效果。

例如，學(xué)生需要學(xué)會(huì)如何通過(guò)拖拽編程塊來(lái)設(shè)置LED燈的引腳、亮度以及變化速度，從而實(shí)現(xiàn)平滑的呼吸燈效果。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)主要包括：

-理解PWM的原理及其在LED亮度控制中的應(yīng)用。學(xué)生可能難以理解PWM是如何通過(guò)改變脈沖寬度的比例來(lái)調(diào)節(jié)LED燈的亮度的。

-掌握編程邏輯思維，如循環(huán)和條件語(yǔ)句的使用。學(xué)生在編寫呼吸燈程序時(shí)，可能難以理解如何通過(guò)循環(huán)語(yǔ)句來(lái)不斷改變LED的亮度，以及如何使用條件語(yǔ)句來(lái)控制亮度的增減。

-調(diào)試程序并解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題。例如，學(xué)生在編寫程序時(shí)可能會(huì)遇到LED燈不亮或者亮度變化不正常的問(wèn)題，需要學(xué)會(huì)檢查代碼邏輯和硬件連接，找出并解決問(wèn)題。具體難點(diǎn)包括：

-使用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)LED亮度的漸變。

-使用delay函數(shù)控制LED亮度變化的速率。

-理解并應(yīng)用代碼塊之間的邏輯關(guān)系，確保程序能夠流暢運(yùn)行。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)步驟師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-硬件資源：Arduino板、LED燈、電阻、面包板、連接線

-軟件資源：Mixly創(chuàng)意編程軟件

-課程平臺(tái)：校園內(nèi)網(wǎng)教學(xué)資源共享平臺(tái)

-信息化資源：教學(xué)PPT、編程實(shí)例代碼、操作指導(dǎo)文檔

-教學(xué)手段：小組討論、現(xiàn)場(chǎng)演示、編程實(shí)踐、互動(dòng)問(wèn)答教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)校園內(nèi)網(wǎng)教學(xué)資源共享平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括Mixly軟件的基本操作教程和呼吸燈編程的示例視頻，明確要求學(xué)生在課前觀看并理解基本概念。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：設(shè)計(jì)問(wèn)題如“PWM是什么？”、“如何通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)LED燈的亮度漸變？”等，引導(dǎo)學(xué)生思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)在線平臺(tái)的預(yù)習(xí)任務(wù)提交功能，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)完成情況。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生觀看視頻，理解Mixly軟件的操作和呼吸燈編程的基本原理。

-思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題進(jìn)行思考，嘗試?yán)斫釶WM的工作原理和編程邏輯。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問(wèn)題提交至平臺(tái)，教師進(jìn)行初步評(píng)估。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主探索，培養(yǎng)獨(dú)立思考能力。

-信息技術(shù)手段：利用校園內(nèi)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源的有效共享和監(jiān)控。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過(guò)展示呼吸燈的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，如智能家居照明系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解PWM原理和Mixly軟件中實(shí)現(xiàn)呼吸燈效果的具體步驟。

-組織課堂活動(dòng)：分組進(jìn)行編程實(shí)踐，每組學(xué)生嘗試編寫呼吸燈程序，并實(shí)時(shí)展示效果。

-解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生在實(shí)踐中的問(wèn)題，提供及時(shí)的幫助和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽(tīng)講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，跟隨老師的講解步驟思考問(wèn)題。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與編程實(shí)踐，嘗試自己編寫代碼。

-提問(wèn)與討論：學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)主動(dòng)提問(wèn)，與同學(xué)討論解決方案。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過(guò)講解，幫助學(xué)生理解呼吸燈編程的核心知識(shí)點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：通過(guò)編程實(shí)踐，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握編程技能。

-合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：布置與呼吸燈編程相關(guān)的作業(yè)，如設(shè)計(jì)一個(gè)具有不同亮度變化模式的LED燈程序。

-提供拓展資源：提供相關(guān)的編程網(wǎng)站、書籍等資源，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成作業(yè)，鞏固呼吸燈編程技能。

-拓展學(xué)習(xí)：利用提供的資源進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，嘗試更復(fù)雜的編程項(xiàng)目。

-反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)心得和不足之處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，提高獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過(guò)程，培養(yǎng)自我提升的習(xí)慣。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

本節(jié)課以Mixly創(chuàng)意編程軟件為基礎(chǔ)，圍繞呼吸燈的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行教學(xué)。以下是與本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的拓展資源：

-**拓展閱讀材料**：提供《Arduino編程入門與實(shí)踐》、《創(chuàng)意電子制作：Arduino與Mixly》等書籍，幫助學(xué)生更深入地了解Arduino和Mixly編程。

-**在線視頻教程**：推薦一些優(yōu)秀的在線視頻教程，如“Mixly創(chuàng)意編程教程”、“Arduino基礎(chǔ)教學(xué)”系列，幫助學(xué)生通過(guò)視覺(jué)學(xué)習(xí)更好地掌握編程技能。

-**編程實(shí)例代碼**：收集和整理一系列與呼吸燈相關(guān)的編程實(shí)例，包括不同效果的LED燈編程實(shí)例，供學(xué)生參考和練習(xí)。

-**開(kāi)源硬件項(xiàng)目**：介紹一些開(kāi)源硬件項(xiàng)目，如智能家居系統(tǒng)、可穿戴設(shè)備等，讓學(xué)生了解Arduino在實(shí)際應(yīng)用中的廣泛用途。

2.拓展建議

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和拓展知識(shí)面，以下是一些建議：

-**深入學(xué)習(xí)PWM控制原理**：學(xué)生可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)PWM（脈沖寬度調(diào)制）的原理和應(yīng)用，了解其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，如電機(jī)控制、音頻放大等。

-**建議活動(dòng)**：學(xué)生可以嘗試編寫不同的PWM控制程序，如實(shí)現(xiàn)LED燈的亮度漸變、調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速等。

-**探索不同類型的傳感器應(yīng)用**：介紹不同類型的傳感器，如光敏傳感器、溫濕度傳感器等，讓學(xué)生了解傳感器在Arduino編程中的應(yīng)用。

-**建議活動(dòng)**：學(xué)生可以嘗試使用傳感器收集環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過(guò)Arduino編程實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈的控制，如根據(jù)光線強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)節(jié)LED燈的亮度。

-**學(xué)習(xí)串口通信**：介紹Arduino與計(jì)算機(jī)之間的串口通信原理，讓學(xué)生掌握如何通過(guò)串口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

-**建議活動(dòng)**：學(xué)生可以嘗試編寫程序，通過(guò)串口通信實(shí)現(xiàn)Arduino與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互，如發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)顯示。

-**項(xiàng)目實(shí)踐**：鼓勵(lì)學(xué)生參與一些實(shí)際項(xiàng)目，如設(shè)計(jì)一個(gè)小型的智能家居系統(tǒng)，通過(guò)Arduino控制家中的燈光、溫度等。

-**建議活動(dòng)**：學(xué)生可以分組進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，從需求分析、硬件選擇、編程實(shí)現(xiàn)到系統(tǒng)測(cè)試，全程參與項(xiàng)目的實(shí)施。

-**參與開(kāi)源社區(qū)**：引導(dǎo)學(xué)生參與Arduino和Mixly的開(kāi)源社區(qū)，與其他愛(ài)好者交流學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。

-**建議活動(dòng)**：學(xué)生可以在社區(qū)中分享自己的項(xiàng)目，學(xué)習(xí)他人的經(jīng)驗(yàn)，參與討論和技術(shù)支持。教學(xué)反思這節(jié)課結(jié)束后，我對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行了深入的反思。從學(xué)生的反饋和課堂表現(xiàn)來(lái)看，雖然整體教學(xué)目標(biāo)基本達(dá)成，但在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中，仍然存在一些值得改進(jìn)的地方。

首先，在課前自主探索環(huán)節(jié)，我通過(guò)平臺(tái)發(fā)布了預(yù)習(xí)資料和預(yù)習(xí)問(wèn)題，大多數(shù)學(xué)生能夠按照要求完成預(yù)習(xí)任務(wù)，但仍有部分學(xué)生預(yù)習(xí)效果不佳。這可能與我對(duì)預(yù)習(xí)任務(wù)的設(shè)置有關(guān)，或許我應(yīng)該提供更具體、更具引導(dǎo)性的預(yù)習(xí)問(wèn)題，幫助學(xué)生更好地聚焦于課程重點(diǎn)。

在課中強(qiáng)化技能環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在編程實(shí)踐中遇到了一些困難。雖然我設(shè)計(jì)了一些小組討論和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，但在實(shí)際操作中，一些學(xué)生對(duì)于編程邏輯的理解仍然不夠深入。這可能是因?yàn)槲以谥v解過(guò)程中沒(méi)有充分考慮到學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)差異，導(dǎo)致部分學(xué)生跟不上教學(xué)進(jìn)度。未來(lái)，我計(jì)劃在講解時(shí)更加注重分層教學(xué)，為不同水平的學(xué)生提供不同程度的支持和引導(dǎo)。

另外，我也注意到課堂氛圍雖然活躍，但學(xué)生在提問(wèn)和討論時(shí)，有時(shí)候會(huì)偏離主題。這可能是因?yàn)槲覍?duì)課堂討論的引導(dǎo)不夠，沒(méi)有明確地設(shè)定討論的范圍和目標(biāo)。接下來(lái)，我會(huì)更加注重課堂討論的引導(dǎo)，確保學(xué)生能夠圍繞課程重點(diǎn)進(jìn)行深入探討。

在課后拓展應(yīng)用環(huán)節(jié)，我布置了作業(yè)并提供了拓展資源，但從學(xué)生的完成情況來(lái)看，作業(yè)質(zhì)量參差不齊。這可能是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)課后學(xué)習(xí)的重視程度不夠，或者是拓展資源的使用效果不佳。我計(jì)劃在下一節(jié)課前，對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行集中反饋，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)拓展資源使用的指導(dǎo)，確保學(xué)生能夠充分利用這些資源進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。

此外，我也反思了自己的教學(xué)方法。雖然我嘗試了多種教學(xué)手段，如講授、實(shí)踐、合作學(xué)習(xí)等，但在實(shí)際教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)這些方法的運(yùn)用并不總是那